预防干旱洪涝矿质元素课件.ppt

1、一、绿叶中色素的提取和分离一、绿叶中色素的提取和分离提取提取色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中，色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中，所以可用所以可用无水乙醇无水乙醇提取色素。提取色素。原理：原理：分离分离色素在色素在层析液层析液中的中的溶解度不同溶解度不同，随层，随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，则扩散速度快溶解度大，则扩散速度快5g鲜叶鲜叶选材注意事项：选材注意事项：叶片要新鲜、颜色深绿，含有较多色素叶片要新鲜、颜色深绿，含有较多色素材料：材料：试剂：试剂：无水乙醇无水乙醇层析液层析液二氧化硅和碳酸钙二氧化硅和碳酸钙1.提取绿叶中的色素

2、提取绿叶中的色素关注以下药品：关注以下药品：无水乙醇、无水乙醇、SiO2、CaCO3步骤：步骤：磨磨（迅速、充分）（迅速、充分）剪剪加试剂加试剂滤滤漏斗中放漏斗中放单层单层尼龙布尼龙布用棉塞将试管口封严，用棉塞将试管口封严，防止乙醇挥发，防止叶防止乙醇挥发，防止叶绿素被氧化分解绿素被氧化分解3.准备准备滤纸条滤纸条铅笔线铅笔线将滤纸条的一端剪去将滤纸条的一端剪去两角，用铅笔在滤纸两角，用铅笔在滤纸剪去两角的一端画一剪去两角的一端画一条细线条细线滤液细线滤液细线画滤液细线画滤液细线细、直、齐，细、直、齐，重复重复2-32-3次次4.画滤画滤液细线液细线剪角的目的：剪角的目的：防止两侧色素防止两侧

3、色素扩散快，色素扩散快，色素带不整齐带不整齐5.分离色素分离色素层析液层析液培养皿培养皿注意：注意：层析液不能没及滤液线层析液不能没及滤液线记忆：色素的种类和颜色记忆：色素的种类和颜色叶绿素叶绿素a(蓝绿色蓝绿色)类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素胡萝卜素（橙黄色）（橙黄色）叶黄素叶黄素（黄色）（黄色）叶绿素叶绿素b（黄绿色）（黄绿色）约占约占1/4约占约占3/4实验表明：实验表明：叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收红光红光和和蓝蓝紫紫光光 类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收蓝蓝紫紫光光三、叶绿体三、叶绿体双层膜结构双层膜结构基粒：由类囊体基粒：由类囊体堆叠而成堆叠而成基质基质叶叶绿绿体体含

4、光合色素含光合色素位于类囊体薄膜上位于类囊体薄膜上含与光合作含与光合作用有关的酶用有关的酶位于类囊体薄膜上位于类囊体薄膜上位于基质中位于基质中干燥土壤干燥土壤90.8kg90.8kg小柳树小柳树2.25kg2.25kg只用雨水浇灌只用雨水浇灌五年后柳树长大五年后柳树长大16481648年，海尔蒙特（比利时）实验年，海尔蒙特（比利时）实验实验前实验后变化土壤干重90.800kg90.743kg柳 树2.25kg76.70kg结论：结论：建造植物体的原料是水分建造植物体的原料是水分+74.75kg-0.057kg土壤烘干后称重土壤烘干后称重结论：植物可以更新空气植物可以更新空气探究一：1771年，

5、普利斯特利的实验结论：结论：植物体只有在植物体只有在光光下才能更新污浊下才能更新污浊的空气。的空气。植物体只有绿植物体只有绿叶才能更新污浊的叶才能更新污浊的空气。空气。甲甲乙乙探究二：1779年，科学家英格豪斯1785年，由于发现了空气的组成，人们年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。吸收的是二氧化碳。光能去哪里了呢？光能去哪里了呢？1845年，德国科学家年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，植物在进定律明确指出，植物在进行光合作用时，把行光合作用时，把光能光能转转换成换成化学能化学

6、能储存起来。储存起来。萨克斯，萨克斯，J.von Sachs(18321897)探究三：1864年，植物学家萨克斯结论：结论：氧是由氧是由叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿体叶绿体是绿色植是绿色植物进行光合作用的场所。物进行光合作用的场所。从选材、环境条件设置、实验对照设置等方面对恩从选材、环境条件设置、实验对照设置等方面对恩格尔曼实验进行评价。格尔曼实验进行评价。暗处理暗处理叶部分遮光叶部分遮光光照光照滴加碘液滴加碘液没没有有氧氧气气的的黑黑暗暗环环境境没没有有氧氧气气的的有有光光环环境境探究四：1880年，恩格尔曼结论：结论：氧是由氧是由叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿体叶绿

7、体是绿色植物进行光合作用的场所。是绿色植物进行光合作用的场所。提出问题：提出问题：光合作用释放的氧气到底来光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？自二氧化碳还是水？1、需要标记什么元素？、需要标记什么元素？2、如何作出假设？、如何作出假设？3、怎样设计分组对照实验？、怎样设计分组对照实验？4、预测实验结果有几种情况？、预测实验结果有几种情况？5、得出什么结论？、得出什么结论？探究五：1939年，美国鲁宾和卡门实验 （同位素标记法）CO2H218O?C18O2H2O?预测预测1：若第一组为：若第一组为O2，第二组为，第二组为18O2，则全部来自，则全部来自H2O预测预测2：若第一组为：若第一组

8、为18O2，第二组为，第二组为O2，则全部来自，则全部来自CO2预测预测3：若两组既有：若两组既有18O2、也有、也有O2，则来自两者。，则来自两者。第一组第一组第二组第二组请预测实验结果。请预测实验结果。16O216O218O218O2合作用所释放的氧气全部来自于水合作用所释放的氧气全部来自于水结论：结论：H218OH216OC16O2C18O216O218O218O216O216O216O2美国卡尔文美国卡尔文用用1414C C标记标记1414CO2CO2，供小球，供小球藻进行光合作用，探明了藻进行光合作用，探明了COCO2 2中的中的C C的去向，称为卡的去向，称为卡尔文循环。尔文循环。

9、年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以只有绿叶才可以更新空气更新空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变把光能转变成了化学能成了化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来，由叶绿体释放出来，叶绿体叶绿体是光合作用的场所是光合作用的场所19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水2020世纪世

10、纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自COCO2 2光光 反反 应应 条件：条件：叶绿体叶绿体中的色中的色素素光能光能H2O水在光下分解水在光下分解O2H 过程：过程：场所：场所：H2OHO2ADP+Pi+光能光能ATPADP+Pi酶酶ATP光合作用的过程光合作用的过程暗暗 反反 应应 场所：场所：条件：条件：过程：过程：CO2+C52C32C3(CH2O)C5H ATPATPADP+Pi+能量能量ADP+PiATPH多种酶多种酶酶酶CO2固定固定还原还原C5C3酶酶（CHCH2 2O O）色素色素可见光可见光C5C3ADP+PiATPH2OO2H多种酶多种

11、酶酶酶（CHCH2 2O O）CO2吸收吸收光解光解固定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用的过程光合作用的过程光反应和暗反应的比较场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化光反应光反应暗反应暗反应联系联系类囊体薄膜上叶绿体基质中光、色素、酶H、ATP、酶、CO2、C5水的光解ATP的生成CO2的固定C3的还原光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能1、光反应为暗反应提供H和ATP；2、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：（CH2O）CHOCO2O2H2O能量的转移途径：能量的转移途径：碳的转移途径：碳

12、的转移途径：光能光能ATPATP中中活跃的化学能活跃的化学能有机物中有机物中稳定的化学能稳定的化学能CO2C3（CH2O）O叶绿体处不同条件下，叶绿体处不同条件下，C C3 3、C C5 5、H H、ATPATP以及以及(CH(CH2 2O)O)合成量的动态变化合成量的动态变化条件条件C C3 3C C5 5H H和和ATPATP(CH(CH2 2O)O)合成量合成量停止光照停止光照COCO2 2供应不变供应不变光照不变光照不变停止停止COCO2 2供应供应光照不变光照不变COCO2 2供应不变供应不变(CH(CH2 2O)O)运输受阻运输受阻增加增加下降下降减少甚至没有减少甚至没有减少甚至没

13、有减少甚至没有减少减少增加增加 增加增加减少减少增加增加减少减少增加增加减少减少同化作用的两种类型同化作用的两种类型1.自养型自养型光能自养型光能自养型:化能自养型化能自养型:特点特点以光能为能量来源以光能为能量来源特点特点以化学能为能量来源以化学能为能量来源在同化作用过程中，能将外界环境中的无机转在同化作用过程中，能将外界环境中的无机转变为自身的组成物质变为自身的组成物质2.异养型异养型 在同化作用过程中，必须从外界环境中摄取在同化作用过程中，必须从外界环境中摄取现成的有机物来转变为自身的组成物质现成的有机物来转变为自身的组成物质代表生物代表生物硝化细菌、硫细菌、铁细菌等。硝化细菌、硫细菌、

14、铁细菌等。代表生物代表生物动物、营腐生或寄生的真菌、大多数细菌动物、营腐生或寄生的真菌、大多数细菌代表生物代表生物绿色植物绿色植物化能合成作用化能合成作用 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量CO2+H2O (CH2O)+O2硝化细菌的化能合成作用思考其与光合作用思考其与光合作用中中能量来源的区别能量来源的区别 光能自养型与化能自养型的光能自养型与化能自养型的本质区别：本质区别：能量的来源不同。能量的来源不同。光能自养型与化能自养型的比较：光能自养型与化能自养型的比较：不同点不同点光能自养型光能自养型 化能自养型化能自养型利用光能利用光能 合成

15、有机物合成有机物 利用体外无机物氧化利用体外无机物氧化 放出的化学能合成有机物放出的化学能合成有机物相同点相同点都能把无机物转变成有机物都能把无机物转变成有机物温度温度pH光照光照水水矿质矿质元素元素环境中环境中CO2的浓度的浓度设计实验探究光照强度设计实验探究光照强度对光合作用的影响对光合作用的影响 实验目的（想证明什么？）实验原理 实验变量（自变量、因变量、无关变量）实验步骤（上面所涉及的变量如何控制？要不要设置对照组？等等）实验假设实验假设实验步骤实验步骤实验结果实验结果实验结论实验结论在一定范围内随光照强度的增强，在一定范围内随光照强度的增强，光合作用强度也增强光合作用强度也增强案例：

16、案例：探究光照强弱对光合作用强度的影响探究光照强弱对光合作用强度的影响实验步骤实验步骤制备小圆形叶片 取生长旺盛的绿叶，用打孔器打出小圆片30片。排除细胞间隙中的空气 将小圆形叶片置于注射器内，抽拉出小圆形叶片内的气体，重复几次。将气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。实验步骤实验步骤取3只小烧杯，分别倒入20mL一定浓度的NaHCO3溶液。分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照。近近中中远远观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。实验结果实验结果实验结论实验结论A中上浮叶圆片最多，其次是B，C中最少。光合作用的

17、强度受光照强度的影响，在一定光照强度范围内，随光照强度升高光合作用速率逐渐增强。1.光照强度呼吸作用释放CO2光合作用吸收CO2 应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。1.光照强度a abcCOCO2 2吸收量吸收量光照强度光照强度呼吸速率呼吸速率光饱和点光饱和点净光合速率净光合速率总光合速率总光合速率bca a总光合速率总光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率COCO2 2释放释放量量 CO2o2 CO2o2o2co2CO2o2o2co2植物呼吸作用和光合作用的关系植物呼吸作用和光合作用的关系只进行呼吸作用只进行呼吸作用呼吸作用强度呼吸作用

18、强度光合作用强度光合作用强度呼吸作用强度呼吸作用强度=光合作用强度光合作用强度呼吸作用强度呼吸作用强度光合作用强度光合作用强度o2co2C3的生成CO2浓度暗反应C3还原（CH20）光合速率光合速率0 0COCO2 2浓度浓度A AB B2.CO2浓度A A点：点：ABAB段：段：B B点：点：进行光合作用所需CO2的最低浓度 在一定范围内，随C02浓度的提高，植物的光合速率加快 表示C02的饱和点，CO2超过该浓度，光合速率达到最大不再提高。（2 2）温室栽培，晴天适当增加）温室栽培，晴天适当增加COCO2 2浓度浓度施有机肥（农家肥）施有机肥（农家肥）施用施用NHNH4 4HCOHCO3

19、3肥料（深施）肥料（深施）（1 1）合理密植使农田通风良好）合理密植使农田通风良好正其行，通其风正其行，通其风使用使用COCO2 2发生器发生器 应用应用3.温度酶活性温度温度是影响气孔开闭的因素之一应用应用适时播种；适时播种；温室栽培：温室栽培：防止防止“午休午休”现象现象晴天：晴天：白天适当升温，晚上适当白天适当升温，晚上适当 降温以保持较高的昼夜温差降温以保持较高的昼夜温差连续阴雨天：连续阴雨天：白天和晚上均降温白天和晚上均降温4.H2O 含水量含水量光合作用的原料；光合作用的原料；植物体内各种生化反应的植物体内各种生化反应的介质；介质；影响气孔的开闭。影响气孔的开闭。应用：应用：根据作

20、物需水规律合理灌溉；根据作物需水规律合理灌溉；预防干旱洪涝预防干旱洪涝5.矿质元素矿质元素矿质元素直接或间接影响光合作用。应用：应用：根据作物的需肥规律，根据作物的需肥规律，适时、适量适时、适量地增地增施肥料，可提高农作物产量。施肥料，可提高农作物产量。多因子对光合作用速率的影响多因子对光合作用速率的影响P P点：点：Q Q点：点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高随该因子的不断加强，光合速率不断提高 横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取适

21、当提高图因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法示中的其他因子的方法 测定光合作用强度测定光合作用强度光合作用强度表示方法光合作用强度表示方法1 1、单位时间内光合作用产生有机物的量（即植、单位时间内光合作用产生有机物的量（即植物重量或有机物的增加量）物重量或有机物的增加量）2 2、单位时间内光合作用吸收、单位时间内光合作用吸收C0C02 2的量的量(或实验容或实验容器内器内COCO2 2减少量减少量)3 3、单位时间内光合作用放出、单位时间内光合作用放出0 02 2的量的量(或实验容或实验容器内器内0 02 2增加量增加量)液滴移动法液滴移动法如何利用如下装置测定植物的呼

22、吸作用速率和光合作如何利用如下装置测定植物的呼吸作用速率和光合作用速率？如何校正物理因素（如温度、气压）对实验的影用速率？如何校正物理因素（如温度、气压）对实验的影响？响？材料：材料：NaOH溶液，溶液，NaHCO3溶液，植物幼苗若干溶液，植物幼苗若干测定呼吸作用速率测定呼吸作用速率测定净光合速率测定净光合速率提示：总光合速率提示：总光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率A处加处加NaOH溶液，装置置溶液，装置置于黑暗中一段时间。于黑暗中一段时间。A处加处加NaHCO3溶液，装置溶液，装置置于光照下一段时间。置于光照下一段时间。如何用实验证明光合作用需要如何用实验证明光合作用需要CO2请参考以下的材料仪器设置实验：金鱼藻，天竺葵，小试管，大烧杯，橡皮塞，火柴，卫生香，NaHCO3溶液，酒精灯，酒精，碘液等。碳酸氢钠溶液自来水